一种土工试验重塑土三轴试样刨毛工具的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种土工试验重塑土三轴试样刨毛工具，涉及土工试验技术领域。本实用新型包括施力手柄、刨毛头、镂空帽，刨毛头连接在施力手柄的下端，刨毛头和镂空帽为直径相同的圆形，刨毛头和镂空帽的直径与所刨试样的直径相同，镂空帽与刨毛头之间通过螺栓同心连接，刨毛头上设有若干刨毛刀，刨毛刀自镂空帽的镂空孔伸出。利用该工具可控制刨毛深度、刨毛疏密程度和刨毛的均匀性，能够解决现有技术中存在的不足，提高三轴试样的制备效果。
【专利说明】
一种土工试验重塑土三轴试样刨毛工具
技术领域
[0001]本实用新型涉及土工试验技术领域，具体是一种土工试验重塑土三轴试样刨毛工具。
【背景技术】
[0002]在工程中进行的地基承载力的计算、边坡稳定计算、挡土墙土压力计算等都需要土体的抗剪强度指标，土体的抗剪强度指标主要是通过室内试验获得。和直剪试验等测量土体抗剪强度的试验相比，三轴试验由于是空间受力，这一受力条件更接近于土样的天然状态，能更真实更准确的反应出土体的抗剪强度指标，因而三轴试验越来越受到工程技术人员的重视。
[0003]三轴试验所需要的三轴试样宏观上可分为两种，一种是原状土试样，一种是扰动土试样又称重塑土试样。在一些科研研究中，需要大量的不同规格的试样，很多情况下需要控制一定的干密度和一定的含水率，因此需要根据试验要求制作大量的扰动土三轴试样。为了控制土体的均匀性，无论是采用压样法还是采用击样法制作三轴试样，都需要进行分层制作。试样层与层之间为了更好的接触与咬合，避免出现薄弱层，需要进行一定程度的刨毛。但现实中并没有专门用来刨毛的工具，一般都是用小刀或螺丝刀等带有锋利尖头的工具。由于人与人之间进行刨毛的力度和刨毛的疏密程度难以统一，即便是同一人也不能保证每次刨毛的力度和刨毛的疏密程度一致。对于一般分五层制作的三轴试样，需要进行四次刨毛，若每次刨毛的质量不统一，必将导致试样各层之间的接触不一致，进而影响试样最终的均质性。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种土工试验重塑土三轴试样刨毛工具，利用该工具可控制刨毛深度、刨毛疏密程度和刨毛的均匀性，能够解决现有技术中存在的不足，提高三轴试样的制备效果。
[0005]为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是:一种土工试验重塑土三轴试样刨毛工具，包括施力手柄、刨毛头、镂空帽，刨毛头连接在施力手柄的下端，刨毛头和镂空帽为直径相同的圆形，刨毛头和镂空帽的直径与所刨试样的直径相同，镂空帽与刨毛头之间通过螺栓同心连接，刨毛头上设有若干刨毛刀，刨毛刀自镂空帽的镂空孔伸出。
[0006]进一步的技术方案，刨毛刀均匀对称分布在以刨毛头的圆心为圆心的同心圆上。
[0007]进一步的技术方案，同一个同心圆上的刨毛刀的长度相等，不同同心圆上的刨毛刀的长度自内圈向外圈递减。
[0008]进一步的技术方案，螺栓自下向上依次穿过镂空帽和刨毛头的中心，连接在施力手柄的下端。
[0009]进一步的技术方案，镂空帽的下表面设有能够容纳螺栓帽的中间凹槽。
[0010]进一步的技术方案，镂空帽和刨毛头之间设有若干用于调节刨毛刀伸出镂空帽的外伸长度的环形垫片。
[0011]进一步的技术方案，所述的环形垫片为两组，呈中心对称分布。
[0012]进一步的技术方案，所述的刨毛刀的刀杆的横断面为圆形或多边形，镂空帽上的镂空孔与刨毛刀的数量相等，镂空孔的形状与刀杆的杆径适配。
[0013]进一步的技术方案，施力手柄为T形手柄。
[0014]采用上述技术方案所产生的有益效果在于:本实用新型施力手柄、刨毛头、镂空帽通过螺栓可拆卸连接为一体，刨毛头上对称分布着一圈或多圈锋利的刨毛刀，刨毛头和镂空帽规格尺寸与所刨试样的直径相同，方便更换和组装;可根据试样直径大小和刨毛疏密程度选择相应的刨毛头;环形垫片设置在镂空帽和刨毛头之间，通过加减环形垫片的数量可控制刨毛刀在镂空帽外的外伸长度，进而达到控制刨毛深度的效果。该工具能够通过更换不同直径的刨毛头和加减环形垫片的数量，达到对不同直径和不同分层厚度的三轴试样进行刨毛的效果，该工具结构简单、使用操作方便、安装拆卸方便，刨毛速度快，深度可以控制，均匀性较好，省时省力。
【附图说明】
[0015]图1是本实用新型实施例的结构示意图；
[0016]图2是图1中A-A的剖视图；
[0017]图3是图1下端的局部扩大不意图；
[0018]图中:1、施力手柄;2、刨毛头;3、镂空帽;4、环形垫片;5、螺栓;6、刨毛刀。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细的说明。
[0020]参见图1、图3所示，本实用新型包括施力手柄1、刨毛头2、镂空帽3，刨毛头2连接在施力手柄I的下端，刨毛头2和镂空帽3为直径相同的圆形，刨毛头2和镂空帽3的直径与所刨试样的直径相同，镂空帽3与刨毛头2之间通过螺栓5同心连接，刨毛头2上设有若干刨毛刀6，刨毛刀6自镂空帽3的镂空孔伸出。
[0021 ] 参见图2所示，刨毛刀6均匀对称分布在以刨毛头2的圆心为圆心的同心圆上，其中同一个同心圆上的刨毛刀6的长度相等，不同同心圆上的刨毛刀6的长度自内圈向外圈递减。刨毛刀6具有一定的长度和刚度，为保证土样分层处的嵌固与咬合，各圈刨毛刀6的长度不同。
[0022]螺栓5自下向上依次穿过镂空帽3和刨毛头2的中心，连接在施力手柄I的下端。镂空帽3、刨毛头2和施力手柄I通过一条螺栓连接在一起，镂空帽3和刨毛头2之间设有环形垫片4，本实施例中的环形垫片4为两组，呈中心对称分布。环形垫片4的规格根据刨毛刀的布置选择，通过加减环形垫片的数量可以控制刨毛刀在镂空帽外的外伸长度，进而可以控制刨毛的深度。
[0023]镂空帽3的下表面设有能够容纳螺栓帽的中间凹槽。这样，保证螺栓的端面与镂空帽3的下表面平齐。其中，镂空帽3可采用钢板制成，中间凹槽为向上凸起而成。
[0024]刨毛刀6的刀杆的横断面为圆形或多边形，镂空帽3上的镂空孔与刨毛刀6的数量相等，镂空孔的形状与刀杆的杆径适配。
[0025]施力手柄I为T形手柄。便于对施力旋转操作。
[0026]本实用新型的操作过程如下:
[0027]准备阶段:
[0028](I)根据所需制备试样的直径尺寸选择相应大小的刨毛头和镂空帽；
[0029](2)根据试样的分层厚度加适当数量的环形垫片，用来控制刀片在镂空帽外的外伸长度；
[0030](3)用螺丝将镂空帽、环形垫片、刨毛头、T形施力手柄从下至上一次连接成为整体。
[0031]工作阶段:
[0032](I)将连接为整体的刨毛工具沿着制样器的内壁下伸到需要刨毛的土层面；
[0033](2)对T形施力手柄施加一定的竖向压力，将刀片插入土体，使需要刨毛的土层面与镂空帽相接触；
[0034](3)顺时针转动T形施力手柄，转动I?3周。为保证每层土样刨毛质量，各个土样的转动角度保证一致；
[0035](4)将刨毛器竖向提出，完成一次刨毛；
[0036](5)重复(1)-(4)步，完成试样的刨毛工作。
[0037]为保证每一次刨毛的质量，刨毛头、镂空帽由优质金属制作，具有一定的刚度和强度。
[0038]本实用新型实施例由T形施力手柄、可拆换刨毛头、镂空帽、环形垫片四部分组成。各个部分相互独立，通过一定规格的螺丝连接成为一个整体，组装方便。刨毛头具有多种规格，其表面对称分布着一圈或多圈锋利的刨毛刀，可根据试样直径大小和刨毛疏密程度选择相应的刨毛头。镂空帽直径和刨毛头相对应，镂空帽镂空处和刨毛刀相吻合。环形垫片设置在镂空帽和刨毛头之间，通过加减环形垫片的数量可控制刨毛刀在镂空帽外的外伸长度，进而达到控制刨毛深度的效果。该工具能够通过更换不同直径的刨毛头和加减环形垫片的数量，达到对不同直径和不同分层厚度的三轴试样进行刨毛的效果。刨毛速度快，深度可以控制，均匀性较好。
[0039]说明，上述各实施例仅用于说明本实用新型而并非对本实用新型的限制。
【主权项】
1.一种土工试验重塑土三轴试样刨毛工具，其特征在于，包括施力手柄(I)、刨毛头(2)、镂空帽(3)，刨毛头(2)连接在施力手柄(I)的下端，刨毛头(2)和镂空帽(3)为直径相同的圆形，刨毛头(2)和镂空帽(3)的直径与所刨试样的直径相同，镂空帽(3)与刨毛头(2)之间通过螺栓(5)同心连接，刨毛头(2)上设有若干刨毛刀(6)，刨毛刀(6)自镂空帽(3)的镂空孔伸出。2.根据权利要求1所述的一种土工试验重塑土三轴试样刨毛工具，其特征在于，刨毛刀(6)均勾对称分布在以刨毛头(2)的圆心为圆心的同心圆上。3.根据权利要求2所述的一种土工试验重塑土三轴试样刨毛工具，其特征在于，同一个同心圆上的刨毛刀(6)的长度相等，不同同心圆上的刨毛刀(6)的长度自内圈向外圈递减。4.根据权利要求1所述的一种土工试验重塑土三轴试样刨毛工具，其特征在于，螺栓(5)自下向上依次穿过镂空帽(3)和刨毛头(2)的中心，连接在施力手柄(I)的下端。5.根据权利要求1所述的一种土工试验重塑土三轴试样刨毛工具，其特征在于，镂空帽(3 )的下表面设有能够容纳螺栓帽的中间凹槽。6.根据权利要求1所述的一种土工试验重塑土三轴试样刨毛工具，其特征在于，镂空帽(3)和刨毛头(2)之间设有若干用于调节刨毛刀(6)伸出镂空帽(3)的外伸长度的环形垫片⑷。7.根据权利要求6所述的一种土工试验重塑土三轴试样刨毛工具，其特征在于，所述的环形垫片(4)为两组，呈中心对称分布。8.根据权利要求1所述的一种土工试验重塑土三轴试样刨毛工具，其特征在于，所述的刨毛刀(6)的刀杆的横断面为圆形或多边形，镂空帽(3)上的镂空孔与刨毛刀(6)的数量相等，镂空孔的形状与刀杆的杆径适配。9.根据权利要求1所述的一种土工试验重塑土三轴试样刨毛工具，其特征在于，施力手柄(I)为T形手柄。
【文档编号】G01N1/28GK205483719SQ201620068677
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年1月25日
【发明人】蒋希雁, 张雷刚, 任晓亮, 侯恩品, 郭阳阳, 张耀锋, 王志阳
【申请人】河北建筑工程学院